采 用防护 热板 法和 瞬 态平 面热 源法测试 了粗骨料 、水泥砂 浆 和混凝 土 的导 热 系数 ,考 察 了砂
率 、骨料 种 类及 其体 积分 数 、水灰 比和饱 和度 对混 凝 土导 热 系数 的 影响 ;利 用复合 材 料 导 热 系数 模
型 ,分析 了饱 和/干燥 状 态 下混凝 土 内水 泥 砂 浆 与粗 骨料 间界 面热 阻的 影 响.结 果表 明 :混凝 土 导
热 系数 随饱 和度 、骨料 体 积分 数 、骨 料 导 热 系数 的增 大 而增 加 ,随水 灰 比的 增 大 而 减 小 ;对 干燥 混
凝土导热系数的预测 需考虑界 面热阻的影响.在假定混凝土 固相导热 系数 随着饱和度线性增 大的
基础 上 ,提 出了基 于饱 和 度影 响 的混凝 土 导热 系数 计算模 型 .
关键 词 :混 凝 土 ;导热 系数 ;复合 材料 ;试验研 究 ;预 测模 型
中 图分 类号 :TU528.01 文献 标 志码 :A doi:10.3969/j.issn.1007-9629.2015.02.001
Experimental Study and Prediction M odel of
Thermal Conductivity of Concrete
ZHA N G W eiping , TON G Fei , XIN G Yishan , GU Xianglin
(1.Department of Architectural Engineering,Tongji University,Shanghai 200092,China;
2.H ainan Investigation Institute of H ydrogeology and Engineering Geology,Haikou 570102,China)
Abstract:Thermal conductivity of coarse aggregate,cem ent mortar as wel1 as concrete w ere measured by
the method of guarded hot plate apparatus and transient plane source.The influences of sand ratio,type
and volume fraction of aggregate,water—cement ratio and saturation degree were investigated. By use of
the theoretica1 models for thermal conductivity of com posite m aterials。interfacial therm al resistance be—
tween cem ent m ortar and coarse aggregate in saturated and non-saturated concrete were studied.The re—
sults show that thermal conductivity of concrete increases with the increm ent of saturation degree of con—
crete,volume fraction and thermal conductivity of aggregate,while decreases with the water—cement ratio.
The interracial thermal resistance cannot be neglected for dry concrete.Finally,assuming that the thermal
conductivity of solid phase in concrete increases linearly w ith saturation degree, a prediction model was
proposed for therm al conductivity of concrete in consideration of saturation degree.
Key words:concrete;thermal conductivity;composite m aterial;experim ental study;prediction model
混 凝 土 内部 的 温 度 场 是 影 响 混 凝 土 中 水 分 传
输 、碳化 、氯离子侵蚀 以及钢筋锈蚀等的重要 因素之
一 . 混凝土结构在高温或火灾作用下的破坏情况 以
及在 建筑 节 能分 析等 方 面也 与混 凝土 内部 温 度场 密
切相 关 .
混凝 土 的导 热 系 数 是 表 征其 导 热 能力 、确 定 其
内部 温度场 的重要参 数 .试验 结果 表 明 ,混凝 土 水灰
比(本 文涉 及 的水 灰 比 、含 水 率 、饱 和度 均 为 质 量 比
或质量分数)、骨料种类及其体积分数、掺和料种类 、
含水率和温度等都是影响混凝土导热系数的主要 因
素[1。¨.在此基础上 ,Kook-Han[2]提 出了不 同配合
比混凝 土导 热 系数 的经 验 公 式 .为 克 服 经 验模 型适
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